上海市土地利用碳排放效應(yīng)測(cè)度及趨勢(shì)預(yù)測(cè).pdf

1、自工業(yè)革命以來化石燃料燃燒產(chǎn)生溫室氣體的累積以對(duì)全球生態(tài)環(huán)境和氣候變化產(chǎn)生廣泛的負(fù)面影響，土地作為人類活動(dòng)載體和自然生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，無論是人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、能源消耗還是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程都與土地利用密切相關(guān)。當(dāng)前土地利用與碳排放關(guān)系研究主要集中在區(qū)域碳排放核算及其與土地利用方式變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制(LUCC)，體現(xiàn)為建設(shè)用地增長(zhǎng)對(duì)碳排放邊際貢獻(xiàn)測(cè)度。但是已有研究缺乏對(duì)更深層次土地利用方式變化的碳排放效應(yīng)和優(yōu)化調(diào)控研究，尤其是在當(dāng)前中國(guó)快

2、速城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和機(jī)動(dòng)化背景下，對(duì)于工業(yè)用地、城鎮(zhèn)居民點(diǎn)和交通用地碳強(qiáng)度變動(dòng)在城市系統(tǒng)低碳運(yùn)行中作用研究較為缺乏。所以本文選取在工業(yè)化起步較早，并且資本和能源密集化程度較高的上海為例。以土地利用變化與碳排放驅(qū)動(dòng)關(guān)系研究為主線，系統(tǒng)的探討上海市土地利用與碳排放效應(yīng)研究，以期為長(zhǎng)三角流域或其他類似城市提供參考。
　　論文在前人關(guān)于土地利用與碳排放研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建了適合上海市的碳排放及碳匯測(cè)算方法，識(shí)別能源消費(fèi)和物質(zhì)生產(chǎn)部門碳排放動(dòng)態(tài)變

3、化特征。并將各碳排放項(xiàng)目落實(shí)到不同土地利用方式上，分析大型城市土地變更造成碳排放量、碳強(qiáng)度和碳足跡的時(shí)空變化特征。為了確定出人為影響因素對(duì)上海市建成區(qū)土地碳強(qiáng)度拉動(dòng)或抑制作用關(guān)系，采用對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)法(LMDI)將碳排放強(qiáng)度增長(zhǎng)按能源強(qiáng)度、碳強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)和人口四種效應(yīng)進(jìn)行貢獻(xiàn)率分解。隨后為了定量分析以上人文驅(qū)動(dòng)力對(duì)碳排放的影響，采用STIRPAT模型從土地利用變動(dòng)、財(cái)富水平、人口變化和技術(shù)改進(jìn)四個(gè)角度對(duì)碳排放變化驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行定量分析，從而

4、揭示了建設(shè)用地及其它驅(qū)動(dòng)因素對(duì)碳排放的邊際效應(yīng)。由于城市碳排放量與以上驅(qū)動(dòng)因素在時(shí)間序列上具有潛在的規(guī)律性，所以采用ARIMA模型，以近期各影響因素時(shí)間序列為基礎(chǔ)對(duì)碳排放進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)。同時(shí)根據(jù)上海市現(xiàn)有規(guī)劃對(duì)碳排放驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行情景設(shè)置，最終利用STIRPAT模型在不同情景組合下對(duì)碳排放趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)上海市終端能源消費(fèi)和電力碳排放在近十年中持續(xù)增長(zhǎng)，而工業(yè)部門碳排放貢獻(xiàn)最大（占比最大為57.91％），導(dǎo)

5、致工礦用地碳排放總量在各用地類型中最高。而交通用地碳排放增長(zhǎng)速度最快（年均增速為13.8％），同時(shí)也是單位面積碳強(qiáng)度最高用地類型。所以從土地低碳利用角度，工業(yè)和交通用地是今后碳減排的切入點(diǎn)。
　　(2)上海農(nóng)用地面積持續(xù)萎縮，但其依然是主要的碳匯土地類型，城市綠地碳匯功能增長(zhǎng)快速，但由于基數(shù)較小碳吸收作用依然微弱。對(duì)碳足跡估算發(fā)現(xiàn)需211001Km2生產(chǎn)性土地才能消納城市運(yùn)行碳排放，遠(yuǎn)超上海實(shí)際區(qū)劃面積造成嚴(yán)重生態(tài)赤字。從流域?qū)用?/p>

6、來考慮上海已成為一個(gè)高強(qiáng)度點(diǎn)狀碳排放源，給周邊生態(tài)環(huán)境帶來較大壓力。
　　(3)對(duì)上海建設(shè)用地碳強(qiáng)度增量的效應(yīng)分解發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效應(yīng)對(duì)碳強(qiáng)度為正向推進(jìn)作用且影響較為強(qiáng)烈，而能源結(jié)構(gòu)的改善對(duì)碳強(qiáng)度只有微弱的負(fù)向拉動(dòng)作用，且這種作用正逐漸減弱。對(duì)碳排放總量受影響因素驅(qū)動(dòng)力的定量分析，得出經(jīng)濟(jì)因素和建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的碳排放增量效應(yīng)顯著，人均GDP和建設(shè)用地面積每增加1％會(huì)導(dǎo)致碳排放增加0.773％和0.166％，而技術(shù)項(xiàng)改進(jìn)對(duì)碳排放增長(zhǎng)有一定抑

7、制作用，表現(xiàn)為單位生產(chǎn)總值每減少1％會(huì)使碳排放總量減少0.173％。
　　(4)碳排放總量在未來一段時(shí)間仍將持續(xù)增長(zhǎng)，若按當(dāng)前增長(zhǎng)速度至2030年將達(dá)到1.5億噸，給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)峻壓力。若適當(dāng)放緩經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度和控制城市規(guī)模擴(kuò)張，并采取一些需求控制、能效控制的減排措施，可以減少約40％的碳排放量。若采取強(qiáng)烈的節(jié)能減排手段，雖然可以控制碳排放水平穩(wěn)定在6100萬噸，但會(huì)危害到正常社會(huì)發(fā)展需求，僅具有參考意義。
　　(5)上海在